Диэлькометрический измеритель Советский патент 1986 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к физико- техническим измерениям и может быть использовано для контроля свойств и состояния веществ и материалов, изменение которых вызывает из1 1ене- ние диэлектрической проницаемости, например влажности, концентра.щ-1и и др.

Цель изобретения - повьпиение точности измерений.

На чертеже приведена- структурная схема диэлектрического измерителя. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, емкостной первичный преобразователь 2, функциональный преобразователь 3, выполненный по схеме ток-ток, первую регулируемую фазосдвигающую ячейку 4, измеритель фазового сдвига, выполненный в виде перемноУгсите- ля напряжений 5, вторую регулируемую, фазосдвигакщую ячейку 6 и регистратор 7. К выходу генератора 1 одним зажимом подключен емкостной пер вичньш преобразователь 2, второй зажим которого соединен со входом функционального преобразователя 3„ Выход преобразователя 3 через регулируемую фазосдвигаюпо ю ячейку 4 соединен с первым входом перемножителя напряжений 5, второй вход которого через вторую регулируемую фа- зосдвигающую ячейку 6 соединен с выходом генератора. К выходу перемножителя напряжений подключен регистратор 7.

Диэлькометрический измеритель работает следу ощим образом.

Напряжение от генератора 1 по- ,. ступает в цепь, содержащую последовательное соединение емкостяо5 о первичного преобразователя 2 с входным сопротивлением функционального преобразователя ток-ток 3. Под действием этого напряжения через первич- ньй преобразователь протекает ток I равный

вых

I U , (1)

,(1+,C,C,R,R,) .

При выполнении условия R C R,j Cj , которое достигается регулировкой элементов фазосдвигающнх ячеек 4 и 6, выходное напряжение равно

ивых , , (6) где К - постоянньш коэффициент.

55

60814 где

и t-n

CXJ амплитудное значение напряжения генератора, частота генератора (круговая) ,

активное сопротивление и емкость заполненного исследуемым веществом первичного преобразователя 2. Ток на выходе преобразователя 2 сдвинут по фазе относительно тока I

R и С X X

X «

R

зависяпа1й от соотноше15

arctg Ь

- C,R,

(2)

Напряжение

и., на первом входе

20

перемножителя напряжений 5, поступающее с выхода преобразователя 3 через фазосдвигающую ячейку 4, равно

sin(cJt + S ), (3)

где R

и

С.сопротивление и емкость .первой фазосдвигающей , ячейки 4, 6-5 - суммарный угол сдвига

фаз (arctgS 1Д),).

На второй опорный вход перемножи-. теля поступает напряжение от генератора 1 через вторую фазосдвигающую ячейку б

sin(.Jt+Sj )

(4)

где Р и

с,8 2

сопротивление и емкость второй фазосдвигающей ячейки 6,

фазовый сдвиг, вносимый ячейкой 6 ( arctgS 1

JCj . Rj

-).

.

L

Выходное напряжение, поступающее на регистратор -С. R,

-ь

.5i R (,

si (5)

5

R, R.V

Таким образом результаты измерения не зависят от активного сопротивления К)(Первичного преобразователя, что улучшает метрологические характеристики устройства.

31

Формула изобретения

Диэлькометрический измеритель, содержащий генератор синусоидального напряжения, выход которого через последовательно соединенные емкостный первичный преобразователь, функциональный преобразователь и регулируемую фазосдвигающую ячейку подключен к сигнальному входу измерителя

Редактор И.Сегляник

Составитель Ю.Коршунов

Техред Л.Олейник Корректор А.Тяско

Заказ 5222/43 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г; Ужгород, ул. Проектная, 4

608144

фазового сдвига, опорный вход которого через вторую регулируемую фазосдвигающую ячейку соединен с выходом генератора, а выход подключен к ре- 5 гистратору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, функциональный преобразователь выполнен по схеме ток-ток, а измеритель фазового сдвига выполнен О в виде перемножителя напряжений.

Изобретение относится к области физико-технических измерений, Цель изобретения - повышение точности измерений. .В диэлькометричес- ком измерителе фазометрического типа за первичным преобразователем установлен преобразователь ток-ток, введение которого совместно с блоком фазового перемножителя позволяет получить результат, зависящий только от емкости исследуемого объекта. 1 ил.